Тема 14. Номенклатура и выбор диагностического оборудования

Оптимальный состав комплекса средств технического диагностирования зависит от размера и мощности предприятия автосервиса. Основные требования к оснащению диагностического комплекса ПАС следующие:

- инструментарий диагноста должен содержать основные и вспомогательные приборы, а также информационное и программное обеспечение;

- комплекс оборудования должен обладать способностью к наращиванию вслед за постановкой новых задач и расширением функций комплекса, должен быть простым и экономичным;

- диагностическое оборудование должно продолжительное время сохранять актуальность и эффективность, несмотря на частые изменения в конструкциях АТС и методик их обслуживания и ремонта;

- оборудование, входящие в комплекс диагностики, должно быть согласовано по техническим характеристикам и адаптировано для совместного функционирования;

- оснащение комплекса диагностики должно иметь разумные и стоимость, и срок окупаемости.

Диагностическое оборудование в связи со спецификой назначения и благодаря полученной с его помощью информации имеет большое значение для повышения эффективности выполнения работ на участках ТО и ТР. Оно отличается большим разнообразием принципиальных особенностей назначения, функционирования и действия, а также конструктивного исполнения.

Существуют многочисленные конструкции и типы стендов, устройств, приборов для проверки одних и тех же агрегатов, систем АТС по одинаковым диагностическим параметрам, например по углам установки колес автомобилей, эффективности действия тормозов, тягово – экономическим показателей и т. д.

В их основу заложены различные методы диагностирования системы измерения параметров. Несмотря на все многообразие систем технического диагностирования, обусловленное широкой номенклатурой диагностических параметров, их можно объединить в определенные группы по классификационным признакам.

По функциональному назначению СТД подразделяются на комплексные для диагностирования АТС в целом и СТД – для углубленного диагностирования. Диагностирование АСТ в целом проводят для определения уровня показателей его эксплуатационных свойств: мощности, топливной экономичности, безопасности движения и влияния на ОС. Выявив ухудшение этих характеристик по сравнению с установленными нормативами, проводят углубленное (поэлементное) диагностирование с использованием оборудования для диагностирования отдельных агрегатов, узлов и других элементов АТС.

По принципиальному конструктивному исполнению СТД классифицируют на внешние и бортовые. К первым относятся традиционные СТД, представляющие самостоятельные приборы и устройства, подключаемые к АТС только на момент проведения диагностирования, в том числе и СТД со специальными штекерами – разъемами для подключения к автомобилям, оснащенные системой встроенных датчиков. В этой группе СТД подразделяются по степени подвижности на стационарные, передвижные и переносные. Бортовые СТД устанавливают на АТС постоянно как его дополнительное оборудование.

По степени автоматизации выполняемых операций диагностирования СТД могут быть автоматические, полуавтоматические, неавтоматизированные (с ручным или ножным управлением), комбинированные.

По виду энергии носителя сигналов в канале связи СТД подразделяются на механические, электрические, магнитные, электромагнитные, оптические, пневматические, гидравлические и др., а также комбинированные. По виду источника энергии, обеспечивающего функционирование СТД, эти средства можно квалифицировать на: СТД, работающие от источника электрической энергии, от источника сжатого воздуха, от источника вакуума, от движущихся и вращающихся масс (механические), от генератора звуковых и ультразвуковых колебаний и т. д., а также комбинированные. Полученные при диагностировании фактические значения диагностических параметров сравниваются с нормативными и делается вывод об исправности или неисправности АСТ.

Для комплексного диагностирования АТС по основным характеристикам их эксплуатационных свойств (мощность и топливная экономичность) используются стенды тяговых качеств (СТК), которые позволяют имитировать в стационарных условиях тестовые нагрузочные и скоростные режимы работы автомобилей. При этом чаще всего используют следующие диагностические параметры:

Nк – мощность на ведущих колесах АТС;

Mк (Pк) – крутящий момент или тяговое усилие на крутящих колесах;

Va - линейная скорость на окружности роликов;

Q – удельный расход топлива;

Nе – эффективная мощность двигателя;

Mf (Pf) – момент сопротивления колес и трансмиссии;

tB – время выбега;

tр (Sр) – время (путь) разгона;

- ускорение (замедление) при разгоне (выбеге).

Кроме того, тяговые стенды позволяют проводить ряд работ, связанных с углубленным поэлементном диагностировании АТС. Например, с использованием стробоскопической лампы определяют буксование муфты сцепления, по скорости вращения барабана оценивают исправность спидометра, прослушиванием и осмотром трансмиссии, работающей под нагрузкой, выявляют неисправности отдельных ее узлов и деталей.

По способу нагружения (типу нагрузочных устройств) СТК подразделяются на инерционные, силовые и комбинированные. На инерционных стендах реализуется скоростной режим инерционной системы автомобиль – стенд. Нагрузочный режим диагностирования, характеризующийся постоянством скорости и тормозных сил на беговых барабанах в момент диагностирования, осуществим только на стендах, оборудованных тормозными нагрузочными устройствами.

В системах СТК могут быть использованы фрикционные тормозные устройства, гидравлический тормоз, электродвигатель(переменного или постоянного тока), работающий в режиме генератора, и электродинамический тормоз. Наибольшее распространение в настоящее время получили электродинамические стенды, обладающие целым рядом положительных качеств: большой диапазон скоростных и нагрузочных режимов; наименьшие габариты и стоимость, надежность и простота в эксплуатации; экономичность в потреблении ТЭР.

По типу диагностируемых автомобилей различают СТК для легковых, грузовых автомобилей и автобусов. Основными показателями являются реализуемая тяговая сила (мощность), скорость и нагрузка на ось. В сфере автосервиса используются также универсальные стенды, предназначенные для диагностирования нескольких типов АТС.

Для диагностирования технического состояния тормозов используют три метода: в дорожных условиях – ходовые испытания; в процессе эксплуатации за счет встроенных средств диагностики; в стационарных условиях с использованием тормозных стендов.

Ходовые испытания применяют, как правило, для «грубой» оценки тормозных качеств автомобилей. Результаты испытаний могут определяться визуально по тормозному пути и синхронности начала торможения колес при резком однократном нажатии на педаль тормоза (сцепление выключено), а также с использованием переносных приборов – деселерометров. Диагностирование по тормозному пути должно проводиться на ровном, сухом, горизонтальном участке дороги. Этот способ испытаний все еще имеет довольно широкое распространение, хотя в силу субъективности не отвечает современным требованиям.

Диагностирование тормозов АТС на дороге по замедлению автомобилей проводится с помощью деселерометров также на ровном, сухом участке, резком однократном нажатии на педаль тормоза при скорости 10-20 км/час. При этом замеряется замедление АТС: для легковых автомобилей оно должно составлять не менее 5,8 м/сек², а для грузовых (в зависимости от грузоподъемности) от5 до 4,2 м/сек². Для ручных тормозов замедление должно быть в пределах 1,5-2 м/сек².

Наибольшую эффективность диагностирования тормозных систем обеспечивают специализированные стенды. Наиболее достоверным является инерционный метод диагностирования на роликовых инерционных стендах. На них измеряется тормозной путь по каждому отдельному колесу, время срабатывания тормозного привода и замедления (максимальное и по каждому колесу в отдельности); но из-за сложности, высокой стоимости и более низкой технологичности в эксплуатации эти стенды применяют ограниченно.

Для диагностирования тормозов в стесненных условиях, а также с целью локализации неисправностей и углубленного диагностирования наиболее эффективны переносные средства технического диагностирования тормозов (СТДТ). Суть метода работы переносных СТДТ – колесо АСТ принудительно раскручивают и, когда частота вращения достигает заданного значения, срабатывает устройство нажатия на тормозную деталь, происходит торможение колеса, в процессе которого регистрируется время срабатывания тормозного привода, время нарастания замедления в заданном интервале частот вращения колеса и тормозной путь при установившемся значении тормозной силы.

В связи с малой инерционной массой вывешенных колес процесс торможения существенно отличается от реального. Приведение результатов диагностирования тормозов к реальным условиям осуществляют через переводные коэффициенты для тормозного пути и заземления.

Перечень параметров диагностирования и локализации неисправностей в тормозах устанавливает ГОСТ 26048-83, которые подразделяются на две группы:

- Первая группа включает интегральные параметры общего диагностирования: тормозной путь автомобиля и колеса, отклонение от коридора движения, замедление (установившаяся тормозная сила) автомобиля и колеса, удельная тормозная сила, уклон дороги (на котором удерживается автомобиль в замороженном состоянии), коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси, осевой коэффициент распределения тормозной силы, время срабатывания (или растормаживания) тормозного привода, давление и скорость изменения его в контурах тормозного привода и др.

- Вторая группа включает дополнительные (частные) параметры поэлементного диагностирования для поиска неисправностей в отдельных системах и устройствах: полный и свободный ход педали, уровень тормозной жидкости в резервуаре, сила сопротивления вращению незаторможенного колеса, путь и замедление выбега колеса, овальность и толщина стенки тормозного барабана, деформации стенки тормозного барабана, толщина тормозной накладки, ход штока тормозного цилиндра, зазор во фрикционной паре, давление в приводе, при котором колодки касаются барабана и др.

При стендовых испытаниях тормозов обязательно определяются тормозные силы на отдельнеых колесах, общая удельная тормозная сила, коэффициент осевой неисправности тормозных сил, время срабатывания тормозов. При этом показатели общей удельной тормозной силы и коэффициент осевой неравномерности является расчетной.

Переносные СТДТ используются в стесненных и полевых условиях, в технологических зонах АТП и ПАС для локализации неисправностей и углубленного диагностирования АТС.

С помощью переносных СТДТ измеряются следующие параметры: усилие на тормозной педали, величина деформации тормозного барабана; время срабатывания тормозного привода, время спада деформации тормозного привода.

Процедура диагностирования с использованием переносных СТДТ аналогичны технологии работ на стенде. Перевод результатов диагностирования тормозов АТС в соответствие с дорожными испытаниями также осуществляется через переводные коэффициентами для тормозного пути и замедления.

Стенды для проверки углов установки колес по назначению классифицируются: для экспресс – диагностирования; для углубленного контроля и регулировки углов установки колес АТС.

По конструктивному исполнению стенды подразделяются на площадочные, роликовые (барабанные), оптические, электрооптические, электронные, лазерные и др.

Установка управляемых колес АТС диагностируется по величине схождения и углом развала управляемых колес, по углам наклона шкворня поворотного кулака в поперечной и продольной плоскостях, соотношению углов поворота управляемых колес, параллельности передней и задней осей, смещенности моста в бок и др.

В настоящее время все большее применение получили электронные стенды для измерения углов установки колес. В числе ряда достоинств преимуществом стендов этого типа является возможность вывода результатов измерения на аналоговые и цифровые индикаторы, экраны дисплея, ЭВМ и т. п. Эти стенды более технологичны в использовании.

Стенды для проверки амортизаторов предназначены для проверки амортизаторов АТС без их демонтажа с автомобиля. Колебания подвески АТС задаются с помощью вибратора, рабочий ход толкателя которого 18 мм, а частота двойных ходов 15,3 Гц. Среднее время снятия диаграммы 1-2 мин.

Принцип действия стенда заключается в принудительном возбуждении колебаний подвески с заданной начальной частотой, которая находится в сверхкритическом диапазоне колебаний и прохождением частоты возбуждения через весь диапазон низких частот, а также через точку резонанса до полного прекращения колебаний.

Проверка амортизаторов на стенде осуществляется поочередно, начиная с любого амортизатора. Стенд состоит из подвижной площадки и пульта индикации.

Станки для балансировки колес применяются на АТП и ПАС двух типов: на одних балансируются колеса, снятые с АТС, на других – непосредственно на автомобиле. Нарушение балансировки колес при движении на высоких скоростях приводит к появлению центробежных сил, возрастающих пропорционально квадрату скорости. Эти силы создают дополнительные динамические нагрузки на подшипники колес, вызывают их биение, повышенный износ деталей, нарушают углы установки управляемых колес и увеличивают износ протектора шины.

Статическая балансировка снятых с автомобиля колес производится на балансировочных станках. Однако статическая балансировка не всегда устраняет несбалансированность колеса. Иногда после нее возникает динамическая неуравновешенность или динамический дисбаланс, который проявляет себя при вращении колеса.

Диагностирование рулевого управления осуществляется по суммарному окружному люфту и общей силе трения (усилию, необходимому для полворота левого колеса). Люфт определяется пол углу поворота рулевого колеса при заданном усилии на ободе. При этом переднее колесо АТС, имеющего неразрезную поперечную рулевую тягу, должно быть вывешено. Силу трения определяют по усилию, прикладываемому к ободу колеса, необходимому для поворота вывешенных колес.

Система технического диагностирования двигателей включает средства диагностики систем электрооборудования, тяговых качеств автомобилей, кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов и систем питания.

Из числа отказов двигателей с бензиновым двигателем на долю электрооборудования приходится до 30-40%. Средства диагностирования электрооборудования (мотор-тестеры) классифицируются:

- по степени подвижности - стационарные и переносные;

- по виду источника питания – от аккумуляторной батареи и от внешнего источника;

- по типу индикации – на аналоговые; цифровые; с индикацией на экраны осциллоскопов и дисплеев.

Мотор – тестеры универсальны по назначению и предназначены для специализированных постов диагностирования в АТП и ПАС. Некоторые СТД этого класса дополнительно комплектуются мановакуумметрами, газоанализаторами, расходомерами топлива и другими измерительными блоками.

К числу основных выходных характеристик двигателей относится эффективная мощность на коленчатом валу. Для оценки характеристик мощности двигателей измеряют изменение частоты вращения коленчатого вала при последовательном отключении из работы каждого цилиндра двигателя.

За последние годы получает применение безтормозной метод оценки мощности двигателей по величине углового ускорения вращения коленчатого вала, измеренного в режиме свободного разгона (без внешней нагрузки) от минимально устойчивой частоты вращения до максимальной при быстром (резком) увеличении подачи топлива в цилиндры до максимального.

Диагностирование кривошипно – шатунного механизма и цилиндро – поршневой группы осуществляется: путем измерения количества газов, прорывающихся в картер, зазоров в верхних и нижних головках шатунов, компрессии в цилиндрах; стуков и вибрации; перепадов давления масла в диагностируемых сопряжениях, разрежения во впускном трубопроводе, измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя при исключении из работы отдельных цилиндров и др.

Средства диагностирования системы питания двигателей производится, в основном, по параметрам расхода топлива и содержания токсичных веществ в отработавших газах. Расход топлива измеряют объемными ротаметрическими, фотоэлектрическими, тахометрическими и другого типа расходомерами.

При ТО и диагностировании двигателей АТС наибольшее распространение получили переносные газоанализаторы определяющие содержание СО в отработанных газах измерением степени поглощения газами инфракрасного излучения.

Диагностические комплексы являются наиболее совершенным решением задачи комплексной механизации диагностических работ. В них аккумулируются лучшие достижения в области создания современного диагностического оборудования высокого технического уровня для решения технологических организационных и других вопросов диагностирования АТС. Комплексы различны по назначению, охвату объектов диагностирования АТС, выполняемым функциям, входящим в него компонентам, связям с системой управления АТП, ПАС и т. д.

Комплексы построены по модульному принципу, что позволяет комплектовать их оборудованием исходя из конкретных требований заказчиков и рынка услуг. В технологическую линию легко интегрируются необходимые дополнительные стенды и приборы. Каждая группа стендов и приборов, входящих в состав комплекса, оснащена специальными программируемыми устройствами для взаимодействия системы управления с оборудованием. Данные со стендов обрабатываются компьютером и могут быть выведены на дисплей в графическом или цифровом виде. При необходимости результаты диагностирования можно распечатать на встроенном принтере. Информация сохраняется в памяти компьютера, что позволяет создать базу данных, и является веским аргументом в случае разногласий с клиентом.

Технологический процесс на диагностическом комплексе строится таким образом, чтобы за один подход АТС можно было проверить максимум параметров, а итоговый отсчет должен содержать полную информацию об АТС и исправности его систем.

В течении многих лет разработкой автоматизированных систем диагностирования АТС занимается ряд организаций России и зарубежных фирм, в том числе американская фирма «Ален», английская «Лейкок», немецкая «Фольксваген», итальянская «Фиат» и др. Однако, как показывает отечественный и зарубежный опыт разработки и использования диагностических средств, даже самые совершенные системы не могут обеспечить полную и необходимую оценку технического состояния АТС без непосредственного участия персонала в процессе работы.

Любая автоматизированная система должна состоять из комплекса автоматических аппаратов и ручного устройства для передачи результатов осмотра и других операций, выполняемых оператором, автоматической системе.

При выборе и обосновании оптимального состава контрольно – диагностического оборудования для предприятия автосервиса необходимо учитывать факторы, обеспечивающие организационные, технические, экономические и управленческие аспекты работы предприятия в условиях рыночных отношений. Для принятия решения о составе диагностического оборудования предприятия необходимо применить метод для оценки проекта и критерий объективности.

Оценка принимаемых решений может производится различными способами:

- на основе определения срока окупаемости;

- предельных экономически допустимых капиталовложений в сферу автосервиса;

- определения получаемой за счет оказания услуг экономии затрат, прибыли, рентабельности мероприятия и т. д.

С учетом особенностей функционирования ПАС целесообразно в качестве технико – эконимического критерия использовать метод «нормы прибыли» (рентабельности).

Одним из важнейших экономических показателей, характеризующих рентабельность работы диагностического оборудования предприятия автосервиса, является его эффективность. Она позволяет судить о результативности деятельности предприятия в целом, о доходности различных направлений производственно – хозяйственного функционирования, окупаемости затрат, финансовом положении ПАС и т. д. Показатели рентабельности рассчитываются отношением эффекта (чаще всего прибыли) к наличным или используемым ресурсам (капитал, затраты). Рентабельность в различных формах широко используется в экономическом, финансовом, маркетинговом видах анализа для оценки состояния и перспектив развития предприятия, разработки и реализации инвестиционной и тарифной политики на автомобильном транспорте. Рентабельным предприятием (или видом деятельности) называют такое предприятие (вид деятельности), которое после реализации продукции (услуг, работ) покрывает все издержки, обеспечивает расширенное воспроизводство и, кроме того, имеет превышение доходов над расходами.

Показатели рентабельности могут определяться с использованием балансовой прибыли (БПр), прибыли от реализации продукции (Прреал.) и чистой прибыли (ЧПр). Их подразделяют на показатели, отражающих доходность капитала его частей, характеризующие окупаемость издержек производства и инвестиций, а также отражающие прибыльность продаж. Рентабельность измеряется в относительных единицах или процентах.

Рентабельность продаж (оборота) [Rп] определяется делением прибыли от реализации продукции (услуг, работ) или чистой прибыли на размер полученной выручки [В]:

Экономический смысл этого показателя заключается в оценке предпринимательского аспекта деятельности предприятия. Он показывает, сколько приходится прибыли на 1 руб. дохода. Чем ближе этот показатель к единице, тем эффективнее налажена коммерческая, сбытовая деятельность.

Показатель может быть рассчитан как в целом по ПАС, так и по отдельным видам работ, услуг, перевозок и пр. Сложность состоит в учете прибыли по видам деятельности.

Рентабельность производства (окупаемость затрат) [Rз] определяется как отношение прибыли к сумме затрат на производство и реализацию:

Этот показатель характеризует связь прибыли и затрат, т. е. количество прибыли ПАС, получаемой с каждого рубля, затраченного на производство и реализацию. Он может быть рассчитан по отдельным видам деятельности (автосервис, перевозки и др.) и по предприятию автосервиса в целом.

Рентабельность инвестиций (окупаемости инвестиционных проектов) [Rи] определяется аналогично: прибыль (ожидаемую или получаемую) делят на сумму инвестиций в анализируемый проект. Если ежегодная сумма прибыли направляется лишь на погашение инвестиционных вложений. То рентабельность характеризуется окупаемостью – величиной, обратной сроку окупаемости.

Для прохождения рентабельности отдельных видов работ и услуг, а также рентабельности внутри предприятия (по подразделениям) пользуются отношением прибыли к полной себестоимости (общей сумме затрат, связанных с этим видом деятельности).

Анализ включает в себя обязательное исследование рентабельности за ряд периодов, а также детальное изучение причин, вызвавших ее изменение. Однако следует учитывать, что показатели динамики рентабельности можно правильно исчислять лишь в сопоставимых ценах и условиях распределения расходов, что порой довольно затруднительно.

Показатель рентабельности является сложным, учитывающий действие многих факторов. Чем более емким, синтетическим становится показатель, тем глубже и сложнее анализ. Без развернутого анализа уровня рентабельности с указанием степени и направления влияния каждого фактора нельзя разрабатывать обоснованные долгосрочные нормативы рентабельности, планировать и контролировать ее уровень.

Дата добавления: 2014-01-07